測試驗證commissioning的定義，是一個確保系統(tǒng)設(shè)計、安裝、功能測試、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，并能保持良好運行，以實現(xiàn)與設(shè)計意圖相符合的過程。測試驗證是設(shè)施獲得良好功能和可靠運行過程中的重要組成部分。

 

測試驗證建議始于項目之初，貫穿于設(shè)計、施工、啟動、驗收、運維的整個項目壽命周期中，以驗證設(shè)計是否滿足了業(yè)主的需求，施工是否滿足設(shè)計和設(shè)備廠商的要求，啟動是否能滿足全系統(tǒng)滿負載負荷，運維是否能穩(wěn)定安全，是否存在何種隱患。這樣業(yè)主的要求可在整個設(shè)計和實施及使用過程中得到更好的明確、處置和驗證。

 

用戶普遍理解測試驗證工作通常與新建項目有關(guān)，其實不盡然，測試驗證同樣也適用于擴建、改造項目和日常維護活動中。業(yè)主應考慮作為一種常態(tài)的測試驗證形式，融入到日常的操作和維護工作中，確保所安裝的系統(tǒng)和設(shè)施達到了功能要求，實現(xiàn)了期望的可靠性和可利用性。當一個系統(tǒng)由于缺少維護或因設(shè)備故障而偏離了設(shè)計運行工況時，通常應有一個“再調(diào)試”過程，使現(xiàn)有系統(tǒng)恢復到正常、有效的運行工況。

 

測試驗證按照其內(nèi)容和特點可以分為六個階段。

 

一、工廠驗收測試階段

 

工廠驗收測試，是設(shè)備在其制造場所進行的測試。一般用于高端的、重要的支持性設(shè)備，如高壓配電柜、發(fā)電機、UPS系統(tǒng)、冷水機組等。這對于整個項目團隊了解具體設(shè)備是一個很好的機會。盡管設(shè)備可能會與產(chǎn)品說明書所說的一樣好，但是實際查看、傾聽、觀察滿載運行狀況下的設(shè)備，能發(fā)現(xiàn)其它途徑不能得到的情況�？墒褂嘘P(guān)設(shè)計、運行、維護、產(chǎn)品質(zhì)量和客戶售后支持等問題，在源頭上得到處理。

 

1、常見的檢查內(nèi)容

 

（1）生產(chǎn)進度檢查：主要設(shè)備的供貨周期，直接關(guān)系到項目建設(shè)的具體完工日期，對于設(shè)備的供貨周期要有統(tǒng)一的考慮。有些設(shè)備的搬運安裝甚至與主體建筑密切相關(guān)，比如有的發(fā)電機要安裝到地下，要預留天井，等設(shè)備運進去以后才能封口。有些設(shè)備對安裝條件有明確的要求，比如承重，通風距離等。不能等到設(shè)備到了現(xiàn)場才發(fā)現(xiàn)不具備條件，甚至要比較大的整改。要讓配套施工和設(shè)備生產(chǎn)加工周期較好地匹配。盡量避免由于工期緊而壓縮工期造成的生產(chǎn)環(huán)節(jié)的紕漏或減少工廠內(nèi)的檢驗。

 

（2）設(shè)備配置：設(shè)備內(nèi)部的元器件配置和功能配置，是否與招標文件相符。是否與該項目的工況參數(shù)相符。如配電柜內(nèi)部元器件的品牌、型號規(guī)格，比如開關(guān)的額定電流、分斷能力、脫扣器類型、安裝方式、電量儀表型號功能、防雷器、銅排的規(guī)格和材質(zhì)、導線的規(guī)格。

 

（3）安裝方式：要考慮現(xiàn)場的裝卸、運輸通道、后期維護、現(xiàn)場的噪聲、震動、對周圍環(huán)境的影響。

 

（4）過程檢驗和出廠檢驗：可以抽查檢驗記錄，甚至見證出廠試驗。在有條件的情況下，廠商可以將各項測試、檢驗記錄以傳真或郵件方式通知需方。需方接到測試文檔后去供方進行出廠檢驗。檢驗合格后供方方能進行交付。

 

（5）預留測試接口：既要考慮現(xiàn)場項目整體測試驗證的必要接口，也要考慮日常維護是測試項目的接口，如發(fā)電機和UPS的假負載測試接口。有些機房的發(fā)電機沒有預留測試接口，多數(shù)情況下，機房不允許帶真實負荷做帶載測試，這種情況下如果在假負載測試需要較長的停電時間做接線準備，這往往又是很難具備的條件。

 

（6）對于帶控制系統(tǒng)的設(shè)備，在項目的施工期間，經(jīng)常會遇到一些事項和調(diào)整順序，也就是需要針對單個項目做定制或者二次開發(fā)。當系統(tǒng)正在進行調(diào)試而控制商正在編程時，會逐步暴露一些問題。為了滿足關(guān)鍵的移交期限，分配給調(diào)試的時間可能會被減少，可靠性調(diào)試會成為主要關(guān)注問題，對能效關(guān)注的位置排到最后。

 

（7）通過要求控制商對其系統(tǒng)進行工廠測試，關(guān)鍵的可靠性問題可處理到90%，這樣可使設(shè)計人員有更多的時間為期望的系統(tǒng)能效進行操作與細調(diào)。使有負載情況下進行額外測試的能力有了提高，設(shè)計的能效特征不會成為進度計劃的“受害者”。

 

2、參考樣例

 

工廠驗收發(fā)現(xiàn)配電柜是后面維護及接線操作，而現(xiàn)場已經(jīng)改成了靠墻安裝了。匯流排是一組幾臺柜子通長的，該配電間現(xiàn)場通長的匯流排無法裝入并柜后的配電柜中。

 

二、現(xiàn)場部件測試階段

 

現(xiàn)場部件測試，是指設(shè)備運到用戶項目現(xiàn)場后的檢查和驗證，檢查設(shè)備在運輸和裝卸過程中是否收到損壞。

 

常見的檢查內(nèi)容包括：包裝是否損壞，設(shè)備外觀是否有損傷，有些重要設(shè)備有防傾倒標簽、防震動標簽，隨機資料清單是否齊全、隨機附件是否齊全�，F(xiàn)場運輸和存儲應當有合適的位置，確保設(shè)備受到良好保護，隨時可以安裝。

 

三、系統(tǒng)施工驗收階段

 

系統(tǒng)施工驗收階段，是指檢測設(shè)備是否按照設(shè)計意圖、安裝計劃和設(shè)備說明書的要求進行了組裝。這些正式的過程性檢測應形成文件，業(yè)主、合同人和設(shè)備供應商共同參見。

 

運維團隊應至少在這個階段進入項目，這樣可以讓運維人員熟悉設(shè)計和配置，提供維護方法、儲藏、備件庫存控制輸入，檢查安裝和運行維護手冊等，就希望基礎(chǔ)設(shè)施如何運行等問題，向設(shè)計團隊、施工和安裝合同商以及測試驗證機構(gòu)咨詢和學習。

 

1、常見的檢查內(nèi)容

 

（1）檢查圖紙資料、設(shè)備使用說明書是否齊全。

 

（2）對照設(shè)備白皮書做設(shè)備安裝的目測檢測：維護方便、快速、能準確定位、排除故障，是一個高利用率數(shù)據(jù)中心的基本要求，也為數(shù)據(jù)中心面臨的投產(chǎn)做好準備。首先要求設(shè)備周圍有足夠的工作間距，制造商的推薦值應作為服務區(qū)域的最低要求。

 

（3）設(shè)計者應提供維護與操作閥門、控制裝置、傳感器和大型設(shè)備所需的通道。管道的走向盡量避免與設(shè)備搬動發(fā)生沖突。水泵和冷水機組這類設(shè)備的布置，應方便徹底更換；切斷閥門的位置也必須能在更換時不使服務中斷。

 

（4）標識檢查包括設(shè)備名稱、編號、路由等，圖紙與實物必須一一對應，線纜的管理要尤其注意，路由、規(guī)格、上級開關(guān)的位置等。

 

（5）通電開機測試。

 

（6）模擬部分故障。

 

（7）模擬部分運維部分動作測試。。

 

2、參考樣例

 

某機房冷水機組放置在大樓頂層，但是頂層考慮到安裝有可能會破壞防水，后來采用架空結(jié)構(gòu)安裝了3臺冷水機組及相應的管道（管道上有壓力表和溫度表），但是沒有做維修通道，設(shè)備的巡檢及檢修時非常不方便，甚至有生命危險。冷水機組沒有主進線開關(guān)，控制室又距離比較遠，這在做檢修維護時，既不方便又不安全。設(shè)備編號與對應的電控柜不一致，操作容易出錯。

 

四、現(xiàn)場驗收驗證階段

 

現(xiàn)場驗收驗證階段，是指讓組成特定系統(tǒng)的有關(guān)部件、設(shè)備和輔助設(shè)備進行運行與功能演示，以達到額定的、規(guī)定的性能標準。這要求所有涉及到的團隊，對這些組合、安裝的部件是如何像一個系統(tǒng)那樣實現(xiàn)其功能，要理解并同意。在規(guī)劃和設(shè)計階段有一個深思熟慮的驗證計劃，有助于確保設(shè)計意圖和基礎(chǔ)設(shè)計說明能產(chǎn)生一個作用與責任描述清楚的合同。典型的測試手段有機架式假負載、滿負荷的假負載模擬實際運行的電負荷與熱負荷。驗證各個子系統(tǒng)是否滿足設(shè)計需求。

 

1、常見的檢查內(nèi)容

 

（1）發(fā)電機單機各種性能參數(shù)，如單機輕載滿載工況下，半載情況下，滿載情況下，負載階躍變化下等情況下的電參數(shù)、帶載能力。

 

（2）UPS單機各種性能參數(shù)，如單機輕載滿載工況下，半載情況下，滿載情況下，負載階躍變化下等情況下的電參數(shù)、帶載能力，UPS放電測試。

 

（3）冷水機組在輕載、半載、滿載情況下的運行情況。

 

（4）末端空調(diào)設(shè)備、顯示參數(shù)、可設(shè)置參照、報警參數(shù)的測試和單獨檢測設(shè)備進行比對。

 

（5）配電柜的圖紙、開關(guān)整定值的設(shè)置、控制器的參數(shù)設(shè)置、手動和電動操作、聯(lián)動試驗、ATS切換試驗、儀表的參數(shù)測試、E開關(guān)的控制器電源、操作電源的功率、電壓等級和工作范圍、應急照片系統(tǒng)、消防分勵脫扣器。

 

（6）精密配電柜和智能PDU的參數(shù)檢測、報警值測試、通訊能力、連接點的發(fā)熱檢測。

 

（7）智能PDU的相位檢測、連接點檢測、接口形式。

 

機架式假負載是測試驗證的重要手段，主要是兩個作用：一是完整鏈路的電功率釋放驗證（從市電電源-UPS-列頭柜-PDU-終端設(shè)備的完整供電鏈路），二是模擬熱負荷驗證空調(diào)系統(tǒng)的制冷能力（既要有與IT設(shè)備等功率的發(fā)熱，而且假負載要配有風扇模擬實際氣流組織）。也就是既要模擬電功率，同時也要模擬熱負荷，這樣才能高度模擬服務器等IT設(shè)備的實際工況。

 

運維人員應參與項目驗收測試驗證全過程，深入了解設(shè)計意圖、設(shè)備特點、運行工況和掌握基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

 

2、參考樣例

 

（1）樣例一

 

某電視臺數(shù)據(jù)中心高密機房，單機柜設(shè)計容量10KW，做50%負載測試時，配電和空調(diào)系統(tǒng)一切正常；但是做滿載測試過程中發(fā)現(xiàn)機房溫升過高。后來查找原因，空調(diào)其實負荷率并不高，還有很多制冷能力沒有發(fā)揮出來，但是地板出風口風速不是很高，原因找到了進入房間的風道由于房屋結(jié)構(gòu)問題，在進入房間時風道變小了，施工人員沒有及時提出，在項目要完工的時候發(fā)現(xiàn)，再進行結(jié)構(gòu)上的改造已經(jīng)不可能了（風口旁邊已經(jīng)布滿了其它管線），最后結(jié)果是整個機房高密模塊暫時只能降容使用。

 

（2）樣例二

 

某互聯(lián)網(wǎng)公司測試時發(fā)現(xiàn)，多臺UPS負載施加25%時一切正常，施加到50%時，UPS自動關(guān)機保護，后全部更換控制板后復測正常。在正常使用的情況下，UPS使用到負荷的50%需要較長的時間，如果是2N系統(tǒng)，可能要接近滿負荷時才會出現(xiàn)這種情況。多臺配電柜電量儀表的互感器變比沒有設(shè)置正確，導致電流和功率顯示不準確；施工接線原因?qū)е露嗵庪姎膺B接點虛接，在滿載測試時發(fā)現(xiàn)局部過熱情況，部分連接點溫度達到100度以上，這些虛接情況，一般在輕載情況下很難發(fā)現(xiàn)。

 

五、系統(tǒng)集成測試驗證階段

 

系統(tǒng)集成測試驗證，是指對全系統(tǒng)聯(lián)動，以及冗余和備用的部件、系統(tǒng)和相互關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)組進行測試，視它們對預料之中和預料之外的反�，F(xiàn)象的反應。這個階段挑戰(zhàn)的是要確保所有故障事先已有考慮，并經(jīng)適當測試，表明其反應能滿足原計劃中的意圖和期望。

 

1、常見的檢查內(nèi)容

 

典型的測試內(nèi)容有系統(tǒng)的整體聯(lián)動試驗，主要的機械和電氣設(shè)備以非正常運行工況進行測試。記錄所有觀察和測量到的數(shù)據(jù)，也包括這些機械和電氣設(shè)備的性能和工況參數(shù)。測試驗證時的性能數(shù)據(jù)，可作為建立合理的預防性或預示性維護程序的時間標記和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

 

空調(diào)系統(tǒng)的群控功能的測試，包括冷水機組、換熱器、末端空調(diào)、新風機組、排風系統(tǒng)、補水系統(tǒng)等。配電系統(tǒng)包括市電電源投切、發(fā)電機備用電源投入及退出、UPS單機工況參數(shù)及并機運行、配電系統(tǒng)的滿載加電測試。

 

多種災難場景模擬測試，市電故障、發(fā)電機故障、UPS故障、冷水機組故障、空調(diào)故障、配電柜故障等。

 

使用機架式假負載模擬正常運行工況、滿載工況及故障工況，對于測試驗證配電系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)是有效的和必要的手段。

 

2、參考樣例

 

某集團數(shù)據(jù)中心采用雙路10KV進線+1路高壓發(fā)電機的供電方式供電，任何一路高壓均可以帶全部負荷，兩路高壓供電回路均有問題后高壓柴發(fā)啟動能供全部的負荷。兩路高壓進線和柴油發(fā)電機實現(xiàn)電氣聯(lián)鎖，供電可靠性本身設(shè)計等級是比較高的。低壓側(cè)兩套變壓器，同時低壓主進線柜也有聯(lián)絡柜并有電氣聯(lián)鎖，可以實現(xiàn)任何一路市電高壓或柴發(fā)運行均可以實現(xiàn)兩路供電，并且任何一個變壓器均可帶全部負荷。在做故障模擬測試時發(fā)現(xiàn)，兩路低壓主進柜和聯(lián)絡柜有聯(lián)鎖關(guān)系，兩路高壓分別供電時一切正常，任何一路停電，另一路均能通過母聯(lián)柜帶全部負荷。模擬故障測試時發(fā)現(xiàn)，兩臺低壓主進線開關(guān)柜有手動和自動運行方式，在手動方式下聯(lián)絡柜不能閉合，只能兩邊單獨供電，這時一路變壓器有問題時，就只有一路供電了。這個屬于配電柜的設(shè)計缺陷，改正后正常。

 

兩路高壓均斷電時高壓柴發(fā)啟動，延時后投入運行，市電恢復一路之后且穩(wěn)定運行5分鐘后，高壓柴發(fā)退出運行。但是在5分鐘內(nèi)發(fā)電機沒有停機時，再次發(fā)生兩路市電全失時，高壓柴發(fā)無法投入運行了。后來分析發(fā)現(xiàn)，是一個時間繼電器的觸點選型問題導致，這類問題如果不是模擬運行一下實際中發(fā)現(xiàn)這種問題，現(xiàn)場人員運維人員是很難在短時間內(nèi)處理的。

 

六、實際運維團隊日常維護測試階段

 

機房設(shè)施正式投入運行后，運維團隊負責基礎(chǔ)設(shè)施的日常維護和測試工作。建立一種程序，能預測設(shè)備性能開始變差和在導致實際停機前，能及時確定潛在的問題。

所有設(shè)備和系統(tǒng)都有一個最佳性能范圍，設(shè)備和系統(tǒng)的供應商和控制器供應商緊密合作是必要的，使控制器能保持設(shè)備和系統(tǒng)高性能的、協(xié)調(diào)的運行。在設(shè)計階段中想象的策略，需要在系統(tǒng)最終功能測試時的調(diào)試過程中得到確認和微調(diào)。通過使用過程中的不斷測試和調(diào)整，可以使整套系統(tǒng)逐步達到最佳的運行狀態(tài)。

 

1、應急預案

 

各種應急預案及其演練也是日常測試維護的重要手段，結(jié)合數(shù)據(jù)中心地理位置和氣候特點，制定極端氣候條件下的應急響應預案，下面是一些應急預案要考慮的情況。

 

（1）大風情況下戶外設(shè)備的防護。

 

（2）高溫情況下空調(diào)室外機（有些空調(diào)使用環(huán)境溫度是35°C以下）要加遮陽、水霧降溫等措施。

 

（3）嚴寒情況下設(shè)備的使用極限工況，下雪造成冰凌落下?lián)p壞空調(diào)室外機的情況，及水管凍壞，均會造成制冷系統(tǒng)失靈。

 

（4）暴雨情況下建筑物的排水能力是否會對機房基礎(chǔ)設(shè)施造成影響。

 

（5）地震多發(fā)地段的防震措施。

 

（6）長時間斷電的響應措施。

 

（7）防鼠患、蟲子。

 

（8）油箱和水箱的油位、水位。

 

（9）檢查柴油機漏油、漏水、漏氣現(xiàn)象。

 

2、日常運維

 

模擬市電停電狀況，自動運行狀態(tài)看發(fā)電機是否能正常投入和退出，也包括手動投入發(fā)電機和退出發(fā)電機。至少發(fā)電機的空載啟動要做一次。同時檢查并記錄這些關(guān)鍵設(shè)備的工況參數(shù)。通過演練可以發(fā)現(xiàn)諸如油路堵塞、冷凍結(jié)晶（油品標號使用不當或出現(xiàn)極端天氣等原因，均可能出現(xiàn)此類情況）、啟動電池故障等，并及時采取預防和解決措施，可以避免多數(shù)的關(guān)鍵設(shè)備失效問題。

 

每月進行油機空載啟動試驗，并定期進行保養(yǎng)，確保發(fā)電機工況性能良好。在一次例行演練過程中，發(fā)現(xiàn)油機啟動不起來，經(jīng)過檢查和分析進行比較發(fā)現(xiàn)油品含水量偏大，原因是油箱是埋入地下的，時間長了油箱外殼腐蝕受損導致滲水進入油箱。后果斷更換了油箱，并進行了防腐處理。如果不是定期的演練中發(fā)現(xiàn)問題，真正需要用油機供電時，臨時解決問題肯定是來不及的。

 

應用數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的全生命周期管理方式指導工作。設(shè)施的生命周期是多少？基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計壽命？關(guān)鍵設(shè)備的生命周期情況：如冷水機組、發(fā)電機、UPS、空調(diào)等。附屬設(shè)備的生命周期是多少，如管道、水罐、電纜的裕量、絕緣、開關(guān)等。根據(jù)各種設(shè)備的生命周期安排巡檢（設(shè)備的不同生命周期階段，檢測內(nèi)容更不同，這些要參照設(shè)備商的建議），空氣污染導致的腐蝕情況的了解和檢測，也要列入工作日程。

 

制定設(shè)備的年度維護計劃非常重要，下面是一個設(shè)備年度運維計劃表參考樣例。

 

 

3、預防性維護

 

設(shè)備運行的關(guān)鍵參數(shù)，電壓、電流、溫度、壓力、流量的監(jiān)控程度，和持續(xù)分析改進工況監(jiān)測。

 

（1）觀察：人體感官（觸覺、視覺、嗅覺和聽覺等）及簡單工具，如油表或液位示鏡，進行定性測試。

 

（2）臨時性工況核查：包括測量參數(shù)，與基線特征或預定的設(shè)計值進行比較。

 

（3）趨勢監(jiān)測：包括工況指示參數(shù)的歷史追蹤。這是一般情況下最有效的CM形式，對開發(fā)全面的知識庫或?qū)＜蚁到y(tǒng)最為有用。常見的測試內(nèi)容有，發(fā)電機每月一次的空載測試，每年一次或兩次的帶載測試，UPS的放電測試，完整供電鏈路的發(fā)熱情況檢查，監(jiān)測儀表的檢查與比對測試，關(guān)鍵設(shè)備的維護保養(yǎng)。

 

（4）各種報警信息的原因分析，并定期做好匯總的分析報告。

 

數(shù)據(jù)中心中的大多數(shù)機械、電氣和空調(diào)系統(tǒng)的故障，可以追溯到以下原因：1）設(shè)計缺陷；2）產(chǎn)品缺陷；3）安裝缺陷；4）運行缺陷；5）缺乏維護。前面三個源頭與最初的設(shè)計和施工有關(guān)，通過適當?shù)臏y試可以發(fā)現(xiàn)問題進而通過整改解決。其余兩個源頭可采用預防性測試手段和自動化的監(jiān)控手段加以緩和。

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